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飞思卡尔半导体公司
硬件特定网络阳离子
文档编号： MCF5235EC
第2版， 08/2006
MCF523x集成
微处理器
硬件特定网络阳离子
按：微控制器产品部
该MCF523x是一个家庭的高度集成的32位
基于对V2的ColdFire微控制器
微架构。拥有一个16或32通道的eTPU ，
64字节内部SRAM ， 2 SDRAM银行
控制器， 4个32位定时器，具有专用的DMA ， 4
通道DMA控制器，最多2个CAN模块， 3
个UART和SPI排队的MCF523x系列产品已
专为通用工业控制
应用程序。这也是一款高性能升级
用户MC68332的。本文档提供
概述MCF523x微控制器系列，如
以及机械的详细描述和
器件的电特性。
该MCF523x家族是根据第2版的ColdFire
精简指令集计算机（ RISC）的
高达的核心频率微操作
150 MHz和总线频率高达75 MHz的。
目录
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MCF523x系列配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2
框图。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2
特色： 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3
信号说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4
设计建议。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
机械性能/引脚和部件号。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14
初步的电气特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 23
文档。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 44
文档修订历史记录。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 44
飞思卡尔半导体公司2006年版权所有。
MCF523x系列配置
1
MCF523x系列配置
表1. MCF523x系列配置
模块
的ColdFire V2内核与EMAC
（增强型乘法累加器
股）
增强型时间处理单元
内存（的eTPU ）
系统时钟
性能（ Dhrystone的/ 2.1 MIPS ）
指令/数据缓存
静态RAM（SRAM ）
中断控制器（ INTC ）
边缘端口模块（ EPORT ）
外部接口模块（ EIM ）
4通道直接存储器存取
（ DMA）的
SDRAM控制器
快速以太网控制器（ FEC ）
密码学 - 安全模块
数据包处理
看门狗定时器（ WDT ）
四周期中断定时器（ PIT ）
32位DMA定时器
QSPI
的UART （多个）
I
2
C
个FlexCAN 2.0B - 控制器区域
网络通信模块
通用I / O模块
（ GPIO ）
JTAG - IEEE 1149.1测试访问
PORT
包
2
x
x
x
x
—
—
x
x
4
x
3
x
1
x
x
160 QFP
196
MAPBGA
2
x
x
x
x
—
—
x
x
4
x
3
x
2
x
x
256
MAPBGA
MCF5232
x
MCF5233
x
MCF5234
x
MCF5235
x
16-ch
6K
32-ch
6K
16-ch
6K
32-ch
6K
高达150 MHz
高达144
8字节
64字节
2
x
x
x
x
x
—
x
x
4
x
3
x
1
x
x
256
MAPBGA
2
x
x
x
x
x
x
x
x
4
x
3
x
2
x
x
256
MAPBGA
2
框图
在MCF523x系列中的扩展集器件采用256模具阵列处理球栅阵列（ MAPBGA ）
封装。
科幻gure
示出了MCF5235 ，超集设备的顶层方框图。
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第2版
2
飞思卡尔半导体公司
特点
EIM
（到/从SRAM后门）
芯片
SELECTS
SDRAMC
QSPI
I2C_SDA
I2C_SCL
ARBITER
INTC0
INTC1
EBI
UnTXD
UnRXD
UnRTS
联合国国家工作队
（到/从PADI ）
快
ETHERNET
调节器
（ FEC）的
PADI - 复用管脚
DTnOUT
DTnIN
FEC
CANRX
CANTX
的eTPU
UART
0
UART
1
UART
2
我知道了
2
QSPI
SDRAMC
（到/从PADI ）
（到/从
PADI ）
4路DMA
DTIM
0
DTIM
1
DTIM
2
DTIM
3
D[31:0]
A[23:0]
DREQ [2：0 ] DACK [2 ：0]的
MUX
读/写
BDM
JTAG_EN
的ColdFire V2 CPU
DIV
EMAC
CS [3：0 ]
TA
TSIZ [1 ：0]的
茶
BS [3：0 ]
JTAG
龙头
（到/从PADI ）
关系
的eTPU
64字节
SRAM
(8Kx16)x4
8字节
缓存
(1Kx32)x2
端口
（ GPIO ）
CIM
看门狗
定时器
（到/从仲裁后门）
SKHA
个FlexCAN
(x2)
RNGA
PLL
CLKGEN
（到/从INTC）
PIT0
PIT1
PIT2
PIT3
MDHA
密码学
模块
MCF5235框图
EDGE
PORT
3
特点
有关详细的功能列表，请参阅MCF5235参考手册（ MCF5235RM ）的。
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第2版
飞思卡尔半导体公司
3
信号说明
4
信号说明
本节描述了连接芯片外的信号，包括信号特性的一个表。为更
在MCF523x信号的详细讨论，请参考
MCF5235参考手册
(MCF5235RM).
4.1
信号属性
表2
列出了按功能分组的信号。在“目录”列是方向的主
功能的引脚。请参阅
第6条， “上机/插脚引线和部件号， ”
对于包图。
记
在此表中，并在本文档中的一组单个的信号是
无指定方括号（即A24 ），而命名为
在一组括号内使用多个信号（即A [ 23:21 ] ） ，其目的是
包括两个方括号内的数字时，这些数字范围内的所有信号
以冒号隔开。
记
销的主要功能不一定是其缺省功能。
这是与多路复用GPIO引脚默认为它们的GPIO功能。
表2. MCF523x信号信息和木星
信号名称
GPIO
备用1备用2
迪尔。
1
MCF5232
160
QFP
MCF5232
196
MAPBGA
MCF5233
256
MAPBGA
MCF5234
256
MAPBGA
MCF5235
256
MAPBGA
RESET
RESET
RSTOUT
—
—
—
—
—
—
I
O
时钟
EXTAL
XTAL
CLKOUT
—
—
—
—
—
—
—
—
—
I
O
O
86
85
89
M14
N14
K14
P16
R16
M16
P16
R16
M16
P16
R16
M16
83
82
N13
P13
T15
T14
T15
T14
T15
T14
模式选择
CLKMOD [1 ：0]的
RCON
—
—
—
—
—
—
I
I
19,20
79
G5 ， H5
K10
J3, J2
P13
J3, J2
P13
J3, J2
P13
外部存储器接口和端口
A[23:21]
PADDR [7：5 ]
CS [6：4 ]
—
O
126, 125,
124
B11 ，C11，
D11
B14 ，C14，
A15
B14 ，C14，
A15
B14 ，C14，
A15
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第2版
4
飞思卡尔半导体公司
信号说明
表2. MCF523x信号信息和木星（续）
信号名称
A[20:0]
GPIO
—
备用1备用2
—
—
迪尔。
1
O
MCF5232
160
QFP
123:115,
112:106,
102:98
MCF5232
196
MAPBGA
A12 ， B12 ，
C12 ， A13 ，
B13, B14,
C13, C14,
D12, D13,
D14 ， E11 ，
E12, E13,
E14 ， F12 ，
F13, F14,
G11, G12,
G13
MCF5233
256
MAPBGA
MCF5234
256
MAPBGA
MCF5235
256
MAPBGA
B15, B16, B15, B16, B15, B16,
C15, C16, C15, C16, C15, C16,
D16, D15, D16, D15, D16, D15,
D14 ，E16 ，D14， E16 ，D14， E16 ，
E15, E14, E15, E14, E15, E14,
E13 ， F15 ， E13 ， F15 ， E13 ， F15 ，
F14, F13, F14, F13, F14, F13,
G15, G14, G15, G14, G15, G14,
G13 ， H16 ， G13 ， H16 ， G13 ， H16 ，
H15, H14, H15, H14, H15, H14,
H13
H13
H13
K4, K3, K2,
K1， L4 ，L3
L 2 ，L 1 ，M3
M2, M1,
N2， N1 ，P2
P1 ， R1
K4, K3, K2,
K1， L4 ，L3
L 2 ，L 1 ，M3
M2, M1,
N2， N1 ，P2
P1 ， R1
K4, K3, K2,
K1， L4 ，L3
L 2 ，L 1 ，M3
M2, M1,
N2， N1 ，P2
P1 ， R1
D[31:16]
—
—
—
O
21点24分， 26:30 ，G1，G2 ，H1
33:39
H2, H3, H4,
J1, J2, J3,
J4， K1，K2
K3，K4 ，L1
L2
42:49,
D[15:8]
PDATAH [7 ：0]的
—
—
O
M1， N1 ，M2， R 2， T 2 ，N 3， R 2， T 2 ，N 3， R 2， T 2 ，N 3，
N 2， P 2， L 3 ，P 3 ，R 3， T 3 ，P 3 ，R 3， T 3 ，P 3 ，R 3 ，T3
M3 ，N3
N4 ，P4
N4 ，P4
N4 ，P4
D[7:0]
PDATAL [7 ：0]的
—
—
O
50:52 ， 56:60 P3中， M4， N4 ，R 4， T 4 ， P 5 ，R 4， T 4 ， P 5 ，R 4， T 4 ，P5
P4中， L 5 ，M5， R5， N6 ，P6， R 5 ， N 6 ，P6， R 5 ， N 6 ，P6
N5 ， P5
R6 ， N7
R6 ， N7
R6 ， N7
143:140
63
97
—
96
—
—
—
—
B6 ，C6， D7 ，C9 ，B9， A9 ，C9 ，B9， A9 ，C9 ，B9， A9，
C7
A10
A10
A10
N6
H11
J14
J13
P6
P7
H13
H12
T7
K14
K13
L16
N8
P8
K16
K15
T7
K14
K13
L16
N8
P8
K16
K15
T7
K14
K13
L16
N8
P8
K16
K15
BS [3：0 ]
OE
TA
茶
读/写
TSIZ1
TSIZ0
TS
TIP
PBS [7：4 ]
PBUSCTL7
PBUSCTL6
PBUSCTL5
PBUSCTL4
PBUSCTL3
PBUSCTL2
PBUSCTL1
PBUSCTL0
CAS号[3：0 ]
—
—
DREQ1
—
DACK1
DACK0
DACK2
DREQ0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
O
O
I
I
O
O
O
O
O
芯片选择
CS [7：4 ]
CS [3：2 ]
CS1
CS0
PCS [7：4 ]
PCS [3：2 ]
PCS1
—
—
SD_CS [1 ：0]的
—
—
—
—
—
—
O
O
O
O
—
134,133
130
129
B9 ， A10 ，
C10 ， A11
A9 ， C9
B10
D10
C12 ， A13 ，
C13 ， A14
B12 ， D12
B13
D13
C12 ， A13 ，
C13 ， A14
B12 ， D12
B13
D13
C12 ， A13 ，
C13 ， A14
B12 ， D12
B13
D13
SDRAM控制器
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第2版
飞思卡尔半导体公司
5
软件开发工具
CodeWarrior的
开发套件
FOR COLDFIRE
架构
概观
在建设网络连接的工业
控制装置，综合
开发工具提高开发人员
生产效率的一个重要组成部分
项目的成功。作为飞思卡尔公司，
我们具有唯一访问硅设计
团队利用创造的每一个环节
并支持我们的产品和解决方案。
支持所有飞思卡尔的ColdFire
器件
再加上跨平台能力
屡获殊荣的CodeWarrior 的
集成开发环境（ IDE ）
简化了代码的移植和再利用
更快的产品开发。 CodeWarrior的
Development Studio中的的ColdFire
架构， 6.0版本是一个完整的
集成开发环境
的ColdFire硬件bring -透过
嵌入式应用。
产品特点
专案经理
>支持调试用任意记录
格式（矮人）
>调试和分析支持
业界领先的实时操作系统
系统（ RTOS ） ： ARC MQX ， ThreadX的，
德罗斯RTXC 等。请参阅Web上
详细信息。
编译器和链接器
CodeWarrior IDE的保存源文件和
图书馆，管理依赖性和商店
编译器，链接器和其他偏好使用
项目中的图形用户界面。
>依赖管理消除了
需要复杂的化妆文件
>保持恒定轨道的代码大小，文件的链接
为了调试选项
>易于配置的警告级别
源代码级调试器
从里面>编辑编译时错误
构建系统
>弹出菜单中实现快速导航
项目功能和头文件
在IDE >拖动和拖放编辑源
CODE
>点击编译时错误链接查看
的错误的来源
搜索引擎
业界领先的CodeWarrior C / C ++
编译器套件包括ANSI C和ISO
C ++兼容的标准库。
可用>标准或紧凑型的C库
对于嵌入式开发
对于C / C ++ / EC >全局优化++
用C >注册为基础的呼叫/ C ++进行
改进的性能
编辑器和代码导航系统
找到一个特定的文本字符串;提供文件级
比较和文件差分功能。
>的差异可以很容易地与观察
颜色编码，一行接一行的比较
>比较文件和选择性适用
用一个鼠标点击的差异
高性能的图形源代码级
调试器配备了最新功能
缩短硬件bring -和应用
开发时间。
>编辑/写码调试时更快
带源代码的浏览效果
>弹出窗口来显示/编辑变量
值和寄存器
>来源，组装和调试混合
允许创建和操纵
源代码以及其他的文本文件。
>在编辑器中设置断点
>支持汇编语言着色
的CodeWarrior Development Studio中的ColdFire架构
的CodeWarrior Development Studio提供了每一个工程师所需的功能
开发周期：从板级最高的固件开发到最终应用程序的开发。
分段的ColdFire开发工具的版本 - 功能/优点
特征
IDE
文具向导
项目经理
>项目/子项目
构建工具
汇编
优化编译器
对于具体的优化不仅可以提供
减少代码大小和最大化
微控制器的功能来实现
顶级的性能
可重复使用和维护的代码
通过图书馆
是的
C编译器
代码大小限制在128K
是的
C-无限
是的
C-无限
C ++无限
可以方便的项目设置
消除混乱，往往是复杂的化妆
与视觉偏好面板文件
是的
是的
是的
是的
是的
是的
BENEFIT
特别版
标准版
专业版
Libmaker
是的
是的
是的
调试工具
源代码级调试器
通过查看源加快调试周期
在执行代码
完全集成的闪存编程提高
建造，调试周期，因为它可以自动
您的下载
降低了成本，并消除可能的
在开发过程中的硬件问题
让你看看你的程序的影响
外设
愿与RTOS设计感知侦错工作
能力
允许停止模式调试和片
调试
ASM - 无限 - 128K
ASM - 无限
- 无限
ASM - 无限
- 无限
C ++ - 无限
是的
FL灰编程
是的
是的
模拟器V2和V4e
No
是的
是的
数据可视化
是的
是的
是的
RTOS意识
No
No
是的
调试硬件支持
USB连接
USB连接
USB /以太网连接
高级工具
简介及分析
代码覆盖率
CodeTEST整合
为您提供了可视性，您在运行程序
允许微调，更好的质量和款式
方针
完整的软件分析工具包的
内存和性能分析，代码
覆盖范围，并跟踪发言
No
No
是的
No
No
是的
的CodeWarrior Development Studio中的ColdFire架构
对于第6版功能
＆ GT ;
新
编译器优化
>指令集仿真器（ ISS）的V2和
飞思卡尔的ColdFire内核V4e
设计团队
＆ GT ;
更快，
更直观的闪光
两个片上和导通编程
板载闪存
>集成的硬件诊断
板级测试
＆ GT ;
增强
命令窗口许可证
更复杂的脚本功能
对于热点>内置软件分析器
分析
＆ GT ;
新
对于521X系列支持
＆ GT ;
增强
编辑更大
开发人员的生产力
＆ GT ;
增强
开放式体系结构容易
采用了新的模拟器的支持，
RTOS和网络协议
推荐嵌入式网络
解
实施和测试网络协议
和实时控制应用的
工业控制设备可引起
不必要的复杂性和产品
发货延误。飞思卡尔有答案。
最佳的一流的部件都集成
用的CodeWarrior Development Studio中的
ColdFire架构和捆绑
示例应用程序，以加快您的时间
进入市场。
的CodeWarrior Development Studio中的
ColdFire架构
满足的ColdFire评估板您
要求。
> Abatron公司BDI 2000
> ARC ， ThreadX的，德罗斯和他人，
RTCS TCP / IP网络协议栈
> RTXC德罗斯RTOS和RTXC
Quadnet网络软件
支持的处理器
MCF52xx
V2核心
5206e
5208
5213
5214
5216
523x
5249
5272, 527x
5282, 528x
MCF53xx
V3核心
5307
5329
MCF54xx
V4核心
5407
MCF547x
V4e核心
5470
5471
5472
5473
5474
5475
MCF548x
V4e核心
5480
5481
5482
5483
5484
5485
系统要求
>微软
视窗
XP/2000
仿真器（主机目标接口）
支持
> Abatron公司BDI 1000或2000 BDI
> P&E BDM接口（ USB和并行） ，
闪电卡
支持
>在线帮助在线和精装
文档
>新产品的购买，包括第一年
技术支援
了解更多：
如需有关飞思卡尔产品的更多信息，请访问
www.freescale.com/codewarrior
飞思卡尔和飞思卡尔标识是飞思卡尔半导体公司的所有其他的商标。
产品或服务名称均为其各自所有者的财产。
飞思卡尔半导体公司， 2006年公司。
版权所有。
950-00011
版本B
飞思卡尔半导体公司
硬件特定网络阳离子
MCF5235EC
修订版1.3 ， 10/2004
MCF523x集成
微处理器
硬件特定网络阳离子
32位嵌入式控制器事业部
该MCF523x是一个家庭的高度集成的32位
基于对V2的ColdFire微控制器
微架构。拥有一个16或32通道的eTPU ，
64字节内部SRAM ， 2 SDRAM银行
控制器， 4个32位定时器，具有专用的DMA ， 4
通道DMA控制器，最多2个CAN模块， 3
个UART和SPI排队的MCF523x系列产品已
专为通用工业控制
应用程序。这也是一款高性能升级
用户MC68332的。本文档提供
概述MCF523x微控制器系列，如
以及机械的详细描述和
器件的电特性。
该MCF523x家族是根据第2版的ColdFire
精简指令集计算机（ RISC）的
高达的核心频率微操作
150 MHz和总线频率高达75 MHz的。
目录
1
2
3
4
5
6
7
概述................................................. ........ 1
信号说明.......................................... 9
操作....................................... 14模式
设计建议............................ 17
机械性能/插脚引线和部件号....... 25
初步的电气特性............ 34
文件.............................................. 58
1
概观
这32位器件的片上模块包括：
技术参数
飞思卡尔半导体公司2004版权所有。
初步=
概观
V2 ColdFire内核与增强型乘法累加单元（ EMAC ）提供144 Dhrystone的2.1
MIPS @ 150兆赫
的eTPU有16或32个信道， 6 KB的程序存储器和150字节的数据存储器与
Nexus的1级调试支持
64字节内部SRAM
二分之一的CPU操作frequencey外部总线速度（75 MHz的总线@ 150兆赫芯）
10/100 Mbps的总线主控以太网控制器
8字节配置的指令/数据高速缓存
三个通用异步接收器/发送器（UART ）
控制器局域网2.0B （个FlexCAN ）模块
- 可选的第二个FlexCAN模块复用的第三个UART
内部集成电路（我
2
C ）总线控制器
排队串行外设接口（ QSPI ）模块
硬件加密加速（可选）
- 随机数发生器
- DES / 3DES / AES分组密码算法引擎
- MD5 / SHA -1 / HMAC的加速器
四通道32位直接内存访问（ DMA ）控制器
四通道32位输入捕捉/输出比较定时器，可选支持DMA
四通道16位周期定时器中断（凹坑）
软件可编程看门狗定时器
中断控制器处理高达126能够中断源
具有集成相位时钟模块的锁相环（ PLL）的
外部总线接口模块，包括一个2行同步DRAM控制器
32位非多路复用总线与支持分页模式闪光最多8片选信号
回忆
1.1
MCF523x系列配置
表1. MCF523x系列配置
模块
的ColdFire V2内核与EMAC
（增强型乘法累加器
股）
增强型时间处理单元
内存（的eTPU ）
系统时钟
性能（ Dhrystone的/ 2.1 MIPS ）
5232
x
5233
x
5234
x
5235
x
16-ch
6K
32-ch
6K
16-ch
6K
32-ch
6K
高达150 MHz
高达144
MCF523x集成的微处理器硬件规范修订版1.3
2
初步
飞思卡尔半导体公司
概观
表1. MCF523x系列配置（续）
模块
指令/数据缓存
静态RAM（SRAM ）
中断控制器（ INTC ）
边缘端口模块（ EPORT ）
外部接口模块（ EIM ）
4通道直接存储器存取
（ DMA）的
SDRAM控制器
快速以太网控制器（ FEC ）
密码学 - 安全模块
数据包处理
看门狗定时器（ WDT ）
四周期中断定时器（ PIT ）
32位DMA定时器
QSPI
的UART （多个）
I
2
C
个FlexCAN 2.0B - 控制器区域
网络通信模块
通用I / O模块
（ GPIO ）
JTAG - IEEE 1149.1测试访问
PORT
包
2
x
x
x
x
—
—
x
x
4
x
3
x
1
x
x
5232
5233
5234
5235
8字节
64字节
2
x
x
x
x
—
—
x
x
4
x
3
x
2
x
x
2
x
x
x
x
x
—
x
x
4
x
3
x
1
x
x
2
x
x
x
x
x
x
x
x
4
x
3
x
2
x
x
160 QFP
256
256
256
196
MAPBGA MAPBGA MAPBGA
MAPBGA
1.2
框图
在MCF523x系列中的扩展集器件采用256模具阵列处理球栅阵列（ MAPBGA ）
封装。
图1
示出了MCF5235 ，超集设备的顶层方框图。
MCF523x集成的微处理器硬件规范修订版1.3
飞思卡尔半导体公司
初步
3
概观
EIM
（到/从SRAM后门）
芯片
SELECTS
SDRAMC
QSPI
I2C_SDA
I2C_SCL
UnTXD
UnRXD
ARBITER
INTC0
INTC1
EBI
UnRTS
联合国国家工作队
PADI - 复用管脚
DTnOUT
DTnIN
FEC
CANRX
CANTX
的eTPU
（到/从PADI ）
快
ETHERNET
调节器
（ FEC）的
UART
0
UART
1
UART
2
I
2
C
QSPI
SDRAMC
（到/从PADI ）
（到/从
PADI ）
4路DMA
DTIM
0
DTIM
1
DTIM
2
DTIM
3
D[31:0]
A[23:0]
读/写
CS [3：0 ]
DREQ [2：0 ] DACK [2 ：0]的
MUX
TA
BDM
JTAG_EN
的ColdFire V2 CPU
DIV
EMAC
TSIZ [1 ：0]的
茶
BS [3：0 ]
JTAG
龙头
（到/从PADI ）
关系
的eTPU
64字节
SRAM
(8Kx16)x4
8字节
缓存
(1Kx32)x2
端口
（ GPIO ）
CIM
看门狗
定时器
（到/从仲裁后门）
SKHA
个FlexCAN
(x2)
RNGA
PLL
CLKGEN
（到/从INTC）
PIT0
PIT1
PIT2
PIT3
MDHA
密码学
模块
EDGE
PORT
图1. MCF5235框图
MCF523x集成的微处理器硬件规范修订版1.3
4
初步
飞思卡尔半导体公司
概观
1.3
特点
以下部分给出了这个家庭的功能集的简要概述。欲了解更多详细信息，请参阅
该
MCF5235参考手册
(MCF5235RM).
1.3.1
功能概述
版本2的ColdFire可变长RISC处理器核心
- 静态操作
- 32位地址和数据路径上的片
- 处理器内核运行在总线频率的两倍
16个通用32位数据和地址寄存器
- 实现了ColdFire指令集架构， ISA_A + ，并进行了扩展，以支持
用户堆栈指针寄存器，并为改进位处理4个新指令
- 增强型乘法累加器（ EMAC ）单元有四个48位累加器，支持32位
信号处理算法
- 非法指令解码，允许68K仿真支持
增强型时间处理单元（ eTPU相）
- 事件触发的VLIW处理器，定时器子系统
- 32个通道
- 24位定时器分辨率
- 6 KB的程序存储器和150字节的数据存储器
- 参数每通道可分配的变量数
- 双人赛/捕获通道
- 角模式支持
- DMA和中断请求支援
- Nexus的1级调试支持
系统调试支持
- 集成调试一个端口上支持的ColdFire调试和Nexus 1类功能
交叉触发操作的易用性
- 统一的编程模型包括的ColdFire和Nexus调试寄存器
- 实时跟踪确定动态执行路径
- 背景调试模式（ BDM ）的在线调试
- 实时调试支持，有两个用户可见的硬件断点寄存器（PC和地址
具有可选的数据），其可以被配置成1或2级触发器
片上存储器
- 8千字节的高速缓存，可配置为指令只，仅数据，或分裂的I- / D高速缓存
- 在CPU内部总线，由核心和非核心的总线进行访问的64 KB的双端口SRAM
MCF523x集成的微处理器硬件规范修订版1.3
飞思卡尔半导体公司
初步
5
飞思卡尔半导体公司
应用说明
AN2955
牧师0 ， 06/2005
直流电动机的转速和电流
封闭循环，对带动下的eTPU
MCF523x
涵盖MCF523x和所有的eTPU功能的设备
按：米兰Brejl &米哈尔Princ的
系统应用工程师
Roznov捷系统中心
本应用笔记介绍了一个直流电动机的设计
驱动器基于飞思卡尔的ColdFire MCF523x
微处理器。该应用程序的设计利用
增强的时间处理单元（的eTPU ）模块，
这是用来作为电机控制协处理器。的的eTPU
完全处理的马达控制处理，
消除微处理器开销等
职责。
应用程序的概念是创建一个速度和
使用光学，霍尔式电流闭环直流调速驱动器
位置传感器。它作为一个直流电动机的例子
使用飞思卡尔微处理器控制系统的设计
用的eTPU 。这也说明了专用的用法
中包括的电动机控制的eTPU功能
直流电机控制的eTPU功能设置。
本应用笔记还包括电机的基本理论，
系统的设计理念，硬件实现，并
微处理器的eTPU软件设计，包括
FreeMASTER可视化工具。
目录
1
2
3
4
5
6
7
8
的ColdFire MCF523x和的eTPU优势和
功能................................................. ............. 2
目标电动机理论............................................ 4
系统概念................................................ ..6
软件设计................................................ 15
实施注意事项....................................... 38
微处理器使用...................................... 39
总结和结论............................... 40
参考................................................. ....... 41
飞思卡尔半导体公司2005年版权所有。
的ColdFire MCF523x和的eTPU优势和特点
图1.使用M523xEVB ， 33395评价电机电路，直流马达与光学传感器
1
1.1
的ColdFire MCF523x和的eTPU优势和
特点
的ColdFire MCF523x微处理器
该MCF523x是一个家庭的高度集成，基于V2 ColdFire内核的32位微处理器。它
配有16或32通道的eTPU ， 64K字节的内部SRAM ， 2银行SDRAM控制器， 4个32位
定时器与DMA请求的能力，一个4通道DMA控制器，多达两个CAN模块， 3个UART ，
和排队SPI 。该MCF523x系列已被设计用于通用工业控制
应用程序。这也为MC68332的用户一个高性能升级。
这个32位的设备是基于第2版的ColdFire精简指令集计算机（RISC）的核心，
工作在高达150兆赫和高达75 MHz的总线频率核心频率。片上模块
包括以下内容：
V2 ColdFire内核与增强型乘法累加单元（ EMAC ）提供144 Dhrystone的
2.1MIPS @ 150 MHz的
直流电机的速度和电流闭环循环，在MCF523x ，第0驱使下的eTPU
2
飞思卡尔半导体公司
的ColdFire MCF523x和的eTPU优势和特点
的eTPU有16或32个信道，6个字节代码存储器和1.5 KB的数据存储与
的eTPU调试支持
64字节内部SRAM
一半的CPU工作频率的外部总线速度（ 75 MHz的总线@ 150 MHz内核）
10/100 Mbps的总线主控以太网控制器
8字节配置的指令/数据高速缓存
三个通用异步接收器/发送器（UART ），支持DMA
控制器局域网2.0B （个FlexCAN模块）
- 可选的第二个FlexCAN模块复用的第三个UART
内部集成电路（I2C）总线控制器
排队串行外设接口（ QSPI ）模块
硬件加密加速（可选）
- 随机数发生器
- DES / 3DES / AES分组密码算法引擎
- MD5 / SHA -1 / HMAC的加速器
4通道， 32位直接内存访问（ DMA ）控制器
4通道， 32位输入捕捉/输出比较定时器，可选支持DMA
4通道， 16位周期定时器中断（凹坑）
软件可编程看门狗定时器
中断控制器处理高达126能够中断源
与锁相环时钟模块（PLL）的
外部总线接口模块，包括一个2行同步DRAM控制器
32位非复用总线，多达8个片选信号支持页面模式闪速
回忆
欲了解更多信息，请参阅参考
1.
1.2
的eTPU模块
该的eTPU是一个智能的，半自治的协处理器设计的时序控制， I / O处理，
串行通信中，马达控制和发动机控制的应用程序。它工作在平行于主
中央处理器。所述的eTPU处理指令和实时输入事件，执行输出波形的产生，
并访问无需主机CPU介入的共享数据。因此，主机CPU设置和
服务时间为每个定时器事件被最小化或消除。
所述的eTPU具有多达32个信道的定时器，除了具有代码存储器的6字节和1.5 KB的
数据存储器的存储软件模块下载，开机时间，可以混合和匹配的
所需要的任何应用程序。
该的eTPU提供更专业的定时器处理比主机CPU可以实现。这部分是由于
到的eTPU实施，其中包括用于处理和加工时间的事件的具体说明。
直流电机的速度和电流闭环循环，在MCF523x ，第0驱使下的eTPU
飞思卡尔半导体公司
3
目标电动机理论
此外，信道条件可用于由所述的eTPU处理器的使用，从而减少了许多
树枝。在创建的eTPU没有主机CPU开销用于维护定时事件。
欲了解更多信息，请参阅参考
5.
2
目标电动机理论
一种直流电动机是一种旋转电机，其中永久磁铁直流电动机的定子是由
的两个或两个以上的永磁磁极片。转子组成，它们连接到绕组的
机械换向器。的通电的极性相反的绕组和定子磁体吸引
和转子开始旋转，直到它与定子对齐。正如转子达到对齐，刷子
移动整个换向器的接触和激励下一次绕组（见
图2）。
请注意，该换向器是从转子极交错排列。如果DC电动机的连接是
逆转，电机将改变方向。
定子
转子绕组
（插槽）
轴
转子
AIR GAP
永久磁铁
图2.直流电动机 - 横截面
2.1
的直流电机数字控制
为共同的直流电动机，两相功率级被使用（见
图3）。
功率级采用4
该操作在任一个独立的或互补的模式功率晶体管。
在这两种模式下，功率级激励电机两相兼。该电压被施加到DC
马达使用脉冲宽度调制（PWM ）技术。有两种基本类型的功率晶体管的
开关方案：独立，相辅相成的。这两种切换模式都能够在双极性工作或
单极模式。所呈现的应用程序利用的互补双极PWM模式。
有关PWM技术的详细信息，请参阅参考
14.
直流电机的速度和电流闭环循环，在MCF523x ，第0驱使下的eTPU
4
飞思卡尔半导体公司
目标电动机理论
图3. 2相直流电动机功率级（ H桥）
2.1.1
速度和电流控制
电机的速度取决于所施加的电压的幅值。所施加的电压的振幅为
采用PWM技术调整。所要求的速度是由速度控制器，该控制器是控制
实现为常规比例 - 积分（PI）控制器。实际的和之间的差
所需的速度被输入到其中，然后，在此基础上的差别，所需要的控制器的PI控制器
直流母线电流。所需要的直流母线电流由一个电流控制器，它也是控制
实现为常规比例 - 积分（PI）控制器。实际的和之间的差
所需的直流母线电流被输入到PI控制器，其然后，基于该差，控制所述占空比
PWM脉冲，其对应于保持在所希望的要求的电压振幅的周期
速度。
电流控制器，其内部回路控制器，被更频繁地更新，例如每
PWM周期相比，速度控制器，它是在外部环路控制器。
速度控制器，以及电流控制器，计算公式中给出的PI算法
如下：
之后使用具有一个整体近似变换方程转换为离散时间域
向后Euler方法，我们得到的数值PI控制器计算下列等式：
u
(
k
)
=
u
P
(
k
)
+
u
I
(
k
)
u
P
(
k
)
=
K
c
e
(
k
)
T
-
u
I
(
k
)
=
u
I
(
k
– 1
)
+
K
c
----
e
(
k
)
T
I
1
t
u
(
t
)
=
K
c
e
(
t
)
+ ----
∫
e
( τ )
d
τ
-
T
I
0
直流电机的速度和电流闭环循环，在MCF523x ，第0驱使下的eTPU
飞思卡尔半导体公司
5
MCF523x集成
微处理器
硬件特定网络阳离子
按：微控制器解决方案
该MCF523x是一个家庭的高度集成的32位
基于对V2的ColdFire微控制器
微架构。拥有一个16或32通道的eTPU ，
64字节内部SRAM ， 2 SDRAM银行
控制器， 4个32位定时器，具有专用的DMA ， 4
通道DMA控制器，最多2个CAN模块， 3
个UART和SPI排队的MCF523x系列产品已
专为通用工业控制
应用程序。这也是一款高性能升级
用户MC68332的。本文档提供
概述MCF523x微控制器系列，如
以及机械的详细描述和
器件的电特性。
该MCF523x家族是根据第2版的ColdFire
精简指令集计算机（ RISC）的
高达的核心频率微操作
150 MHz和总线频率高达75 MHz的。
目录
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MCF523x系列配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2
框图。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2
特色： 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3
信号说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4
设计建议。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
机械性能/引脚和部件号。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14
电气特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 23
文档。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 45
文档修订历史记录。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 45
飞思卡尔半导体公司2009年版权所有。
由于从美国国际贸易委员会的命令， BGA封装生产线和部分数字在这里表示目前不提供
飞思卡尔在美国进口或销售至2010年9月之前： MCF523x产品在196 MAPBGA和256 MAPBGA包
飞思卡尔半导体公司
数据表：技术数据
文档编号： MCF5235EC
第4版， 08/2009
MCF523x系列配置
1
MCF523x系列配置
表1. MCF523x系列配置
模块
的ColdFire V2内核与EMAC
（增强型乘法累加器
股）
增强型时间处理单元
内存（的eTPU ）
系统时钟
性能（ Dhrystone的/ 2.1 MIPS ）
指令/数据缓存
静态RAM（SRAM ）
中断控制器（ INTC ）
边缘端口模块（ EPORT ）
外部接口模块（ EIM ）
4通道直接存储器存取
（ DMA）的
SDRAM控制器
快速以太网控制器（ FEC ）
密码学 - 安全模块
数据包处理
看门狗定时器（ WDT ）
四周期中断定时器（ PIT ）
32位DMA定时器
QSPI
的UART （多个）
I
2
C
个FlexCAN 2.0B - 控制器区域
网络通信模块
通用I / O模块
（ GPIO ）
JTAG - IEEE 1149.1测试访问
PORT
包
2
x
x
x
x
—
—
x
x
4
x
3
x
1
x
x
160 QFP
196
MAPBGA
2
x
x
x
x
—
—
x
x
4
x
3
x
2
x
x
256
MAPBGA
MCF5232
x
MCF5233
x
MCF5234
x
MCF5235
x
16-ch
6K
32-ch
6K
16-ch
6K
32-ch
6K
高达150 MHz
高达144
8字节
64字节
2
x
x
x
x
x
—
x
x
4
x
3
x
1
x
x
256
MAPBGA
2
x
x
x
x
x
x
x
x
4
x
3
x
2
x
x
256
MAPBGA
2
框图
在MCF523x系列中的扩展集器件采用256模具阵列处理球栅阵列（ MAPBGA ）
封装。
科幻gure
示出了MCF5235 ，超集设备的顶层方框图。
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第4版
2
飞思卡尔半导体公司
由于从美国国际贸易委员会的命令， BGA封装生产线和部分数字在这里表示目前不提供
飞思卡尔在美国进口或销售至2010年9月之前： MCF523x产品在196 MAPBGA和256 MAPBGA包
特点
由于从美国国际贸易委员会的命令， BGA封装生产线和部分数字在这里表示目前不提供
飞思卡尔在美国进口或销售至2010年9月之前： MCF523x产品在196 MAPBGA和256 MAPBGA包
EIM
（到/从SRAM后门）
芯片
SELECTS
SDRAMC
QSPI
I2C_SDA
I2C_SCL
EBI
ARBITER
INTC0
INTC1
UnTXD
UnRXD
UnRTS
联合国国家工作队
（到/从PADI ）
快
ETHERNET
调节器
（ FEC）的
PADI - 复用管脚
DTnOUT
DTnIN
FEC
CANRX
CANTX
的eTPU
UART
0
UART
1
UART
2
我知道了
2
QSPI
SDRAMC
（到/从PADI ）
（到/从
PADI ）
4路DMA
DTIM
0
DTIM
1
DTIM
2
DTIM
3
D[31:0]
A[23:0]
DREQ [2：0 ] DACK [2 ：0]的
MUX
读/写
BDM
JTAG_EN
的ColdFire V2 CPU
DIV
EMAC
CS [3：0 ]
TA
TSIZ [1 ：0]的
茶
BS [3：0 ]
JTAG
龙头
（到/从PADI ）
关系
的eTPU
64字节
SRAM
(8Kx16)x4
8字节
缓存
(1Kx32)x2
端口
（ GPIO ）
CIM
看门狗
定时器
（到/从仲裁后门）
SKHA
个FlexCAN
(x2)
RNGA
PLL
CLKGEN
（到/从INTC）
PIT0
PIT1
PIT2
PIT3
MDHA
密码学
模块
MCF5235框图
EDGE
PORT
3
特点
有关详细的功能列表，请参阅MCF5235参考手册（ MCF5235RM ）的。
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第4版
飞思卡尔半导体公司
3
信号说明
4
信号说明
本节描述了连接芯片外的信号，包括信号特性的一个表。为更
在MCF523x信号的详细讨论，请参考
MCF5235参考手册
(MCF5235RM).
4.1
信号属性
表2
列出了按功能分组的信号。在“目录”列是方向的主
功能的引脚。请参阅
第6条， “上机/插脚引线和部件号， ”
对于包图。
记
在此表中，并在本文档中的一组单个的信号是
无指定方括号（即A24 ），而命名为
在一组括号内使用多个信号（即A [ 23:21 ] ） ，其目的是
包括两个方括号内的数字时，这些数字范围内的所有信号
以冒号隔开。
记
销的主要功能不一定是其缺省功能。
这是与多路复用GPIO引脚默认为它们的GPIO功能。
表2. MCF523x信号信息和木星
信号名称
GPIO
备用1备用2目录。
1
MCF5232
160
QFP
MCF5232
196
MAPBGA
MCF5233
256
MAPBGA
MCF5234
256
MAPBGA
MCF5235
256
MAPBGA
RESET
RESET
RSTOUT
—
—
—
—
—
—
I
O
时钟
EXTAL
XTAL
CLKOUT
—
—
—
—
—
—
—
—
—
I
O
O
86
85
89
M14
N14
K14
P16
R16
M16
P16
R16
M16
P16
R16
M16
83
82
N13
P13
T15
T14
T15
T14
T15
T14
模式选择
CLKMOD [1 ：0]的
RCON
—
—
—
—
—
—
I
I
19,20
79
G5 ， H5
K10
J3, J2
P13
J3, J2
P13
J3, J2
P13
外部存储器接口和端口
A[23:21]
PADDR [7：5 ]
CS [6：4 ]
—
O
126, 125,
124
B11 ，C11，
D11
B14 ，C14，
A15
B14 ，C14，
A15
B14 ，C14，
A15
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第4版
4
飞思卡尔半导体公司
由于从美国国际贸易委员会的命令， BGA封装生产线和部分数字在这里表示目前不提供
飞思卡尔在美国进口或销售至2010年9月之前： MCF523x产品在196 MAPBGA和256 MAPBGA包
信号说明
表2. MCF523x信号信息和木星（续）
信号名称
A[20:0]
GPIO
—
备用1备用2
—
—
迪尔。
1
O
MCF5232
160
QFP
123:115,
112:106,
102:98
MCF5232
196
MAPBGA
A12 ， B12 ，
C12 ， A13 ，
B13, B14,
C13, C14,
D12, D13,
D14 ， E11 ，
E12, E13,
E14 ， F12 ，
F13, F14,
G11, G12,
G13
MCF5233
256
MAPBGA
MCF5234
256
MAPBGA
MCF5235
256
MAPBGA
B15, B16, B15, B16, B15, B16,
C15, C16, C15, C16, C15, C16,
D16, D15, D16, D15, D16, D15,
D14 ，E16 ，D14， E16 ，D14， E16 ，
E15, E14, E15, E14, E15, E14,
E13 ， F15 ， E13 ， F15 ， E13 ， F15 ，
F14, F13, F14, F13, F14, F13,
G15, G14, G15, G14, G15, G14,
G13 ， H16 ， G13 ， H16 ， G13 ， H16 ，
H15, H14, H15, H14, H15, H14,
H13
H13
H13
K4, K3, K2,
K1， L4 ，L3
L 2 ，L 1 ，M3
M2, M1,
N2， N1 ，P2
P1 ， R1
K4, K3, K2,
K1， L4 ，L3
L 2 ，L 1 ，M3
M2, M1,
N2， N1 ，P2
P1 ， R1
K4, K3, K2,
K1， L4 ，L3
L 2 ，L 1 ，M3
M2, M1,
N2， N1 ，P2
P1 ， R1
D[31:16]
—
—
—
O
21点24分， 26:30 ，G1，G2 ，H1
33:39
H2, H3, H4,
J1, J2, J3,
J4， K1，K2
K3，K4 ，L1
L2
42:49,
D[15:8]
PDATAH [7 ：0]的
—
—
O
M1， N1 ，M2， R 2， T 2 ，N 3， R 2， T 2 ，N 3， R 2， T 2 ，N 3，
N 2， P 2， L 3 ，P 3 ，R 3， T 3 ，P 3 ，R 3， T 3 ，P 3 ，R 3 ，T3
M3 ，N3
N4 ，P4
N4 ，P4
N4 ，P4
D[7:0]
PDATAL [7 ：0]的
—
—
O
50:52 ， 56:60 P3中， M4， N4 ，R 4， T 4 ， P 5 ，R 4， T 4 ， P 5 ，R 4， T 4 ，P5
P4中， L 5 ，M5， R5， N6 ，P6， R 5 ， N 6 ，P6， R 5 ， N 6 ，P6
N5 ， P5
R6 ， N7
R6 ， N7
R6 ， N7
143:140
63
97
—
96
—
—
—
—
B6 ，C6， D7 ，C9 ，B9， A9 ，C9 ，B9， A9 ，C9 ，B9， A9，
C7
A10
A10
A10
N6
H11
J14
J13
P6
P7
H13
H12
T7
K14
K13
L16
N8
P8
K16
K15
T7
K14
K13
L16
N8
P8
K16
K15
T7
K14
K13
L16
N8
P8
K16
K15
BS [3：0 ]
OE
TA
茶
读/写
TSIZ1
TSIZ0
TS
TIP
PBS [7：4 ]
PBUSCTL7
PBUSCTL6
PBUSCTL5
PBUSCTL4
PBUSCTL3
PBUSCTL2
PBUSCTL1
PBUSCTL0
CAS号[3：0 ]
—
—
DREQ1
—
DACK1
DACK0
DACK2
DREQ0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
O
O
I
I
O
O
O
O
O
芯片选择
CS [7：4 ]
CS [3：2 ]
CS1
CS0
PCS [7：4 ]
PCS [3：2 ]
PCS1
—
—
SD_CS [1 ：0]的
—
—
—
—
—
—
O
O
O
O
—
134,133
130
129
B9 ， A10 ，
C10 ， A11
A9 ， C9
B10
D10
C12 ， A13 ，
C13 ， A14
B12 ， D12
B13
D13
C12 ， A13 ，
C13 ， A14
B12 ， D12
B13
D13
C12 ， A13 ，
C13 ， A14
B12 ， D12
B13
D13
SDRAM控制器
MCF523x集成的微处理器硬件规范，第4版
飞思卡尔半导体公司
5
由于从美国国际贸易委员会的命令， BGA封装生产线和部分数字在这里表示目前不提供
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